Ubuntu 16.04 पर एक्सेस कंट्रोल के लिए कीफाइल का उपयोग करते हुए MongoDB 3.4 में उच्च उपलब्धता के साथ एक प्रतिकृति सेट तैनात करें

• रेप्लिका सेट के बारे में
• आवश्यक शर्तें
• प्रतिकृति सेट डिज़ाइन करें
• तैनाती के निर्देश
• निष्कर्ष

2009 में अपनी गर्भाधान के बाद से MongoDB NoSQL उद्योग का नेतृत्व कर रहा है। MongoDB की मुख्य अवधारणाओं में से एक प्रतिकृति सेट है, इसलिए इसके साथ काम करने से पहले पहले अवधारणा की समीक्षा करें।

रेप्लिका सेट के बारे में

डेटाबेस की प्रतिकृति में उपयोग किए जाने वाले संचार का सबसे सरल मॉडल मास्टर-दास वास्तुकला है। जैसा कि इसके नाम से पता चलता है कि इस मॉडल की 2 भूमिकाएं हैं जो एक अद्वितीय मास्टर और कई दासों में फैली हुई हैं, मास्टर की भूमिका क्लाइंट द्वारा किए गए पढ़ने और लिखने के संचालन की प्रक्रिया है और दासों को मास्टर की प्रतिकृति के रूप में माना जाता है।

इस मॉडल का सबसे महत्वपूर्ण लाभ यह है कि बैकअप संचालन द्वारा मास्टर के प्रदर्शन से समझौता नहीं किया जाता है, बैकअप संचालन एक अतुल्यकालिक तरीके से किया जाता है और मास्टर नोड के विफल होने पर यह एक गंभीर समस्या बन सकती है। दास नोड्स केवल पढ़े जाते हैं और उन्हें मैन्युअल रूप से मास्टर नोड में पदोन्नत किया जाना है, इसलिए इस समय में डेटा खोने की संभावना है।

उपलब्धता समस्या को हल करने के लिए एक विकल्प वास्तुकला में एक से अधिक मास्टर होना है, लेकिन इससे उन उदाहरणों और कॉन्फ़िगरेशन की अतिरिक्त जटिलता के बीच डेटा की स्थिरता में एक और समस्या हो सकती है।

अब दिया गया संदर्भ हम MongoDB की प्रतिकृति सेट तकनीक प्रस्तुत कर सकते हैं । रेप्लिका सेट मास्टर-स्लेव आर्किटेक्चर का नाम है जिसमें स्वचालित विफलता है, इसलिए उस क्षण में एक मास्टर (जिसे अब नाम दिया गया है primary) नोड ठीक से काम नहीं कर electionपाएगा और एक नया प्राथमिक नोड शेष दास से चुना जाएगा () अब के रूप में संदर्भित secondaries)।

प्राथमिक नोड

प्राथमिक नोड केवल एक ही है जो लिखने का कार्य करता है, डिफ़ॉल्ट रूप से पढ़ने के संचालन को प्राथमिक द्वारा भी नियंत्रित किया जाता है लेकिन इस व्यवहार को बाद में बदला जा सकता है।

ऑपरेशन oplog(ऑपरेशन लॉग) में दर्ज किए जाते हैं , फिर माध्यमिक नोड्स सामग्री के आधार पर अपनी सामग्री को अतुल्यकालिक रूप से अपडेट करते हैंoplog

नोट: oplogएक कैप्ड संग्रह है, इसका मतलब है कि संग्रह की एक सीमा है, local.oplog.rsआप इस संग्रह की सामग्री को किसी भी सेट सदस्य में एक मोंगो शेल के अंदर देख सकते हैं।

द्वितीयक नोड

डेटाबेस का उचित बैकअप करने वालों के अलावा, एक माध्यमिक नोड में ये भूमिकाएँ होती हैं:

• यदि आवश्यक हो तो रीड ऑपरेशंस स्वीकार कर सकते हैं।
• यदि एक प्राथमिक नोड विफल हो जाता है तो एक चुनाव को ट्रिगर किया जा सकता है।
• चुनाव में मतदान कर सकते हैं।
• जरूरत पड़ने पर नया प्राथमिक बन सकता है।

इन विशेषताओं के लिए धन्यवाद हमारे पास विभिन्न प्रकार के माध्यमिक नोड हो सकते हैं:

• प्राथमिकता ० : ये नोड्स primaryचुनाव नहीं बन सकते हैं और न ही चुनाव को गति प्रदान कर सकते हैं, फिर भी वे चुनावों में मतदान कर सकते हैं, उनकी पूरी प्रतिकृति हो सकती है और वे परिचालन को स्वीकार कर सकते हैं। ये मल्टी डाटा सेंटर परिनियोजन में सहायक हो सकते हैं।
• छिपाया : ये Priority 0सदस्य हैं, लेकिन इसके अलावा वे पढ़ने के संचालन की प्रक्रिया नहीं कर सकते हैं। यदि आवश्यक हो तो वे मतदान कर सकते हैं। इन सदस्यों के लिए पसंदीदा कार्य रिपोर्टिंग और बैकअप हैं।
• विलंबित : ये नोड समय में किसी इकाई के साथ देरी से "ऐतिहासिक डेटा" के प्रभारी हैं। विलंबित सदस्य एक priority 0नोड होना चाहिए , और यह अनुशंसा की जाती है कि वे एक hiddenसदस्य भी हों।

आवश्यक शर्तें

• एक ही सर्वर आकार के साथ Ubuntu 16.04 x64 के कम से कम 3 उदाहरणों को चलाने के लिए उपलब्धता।

प्रतिकृति सेट डिज़ाइन करें

बुनियादी ढांचे को तैनात करने से पहले इसे डिजाइन करना महत्वपूर्ण है, और इस डिजाइन में विचार करने के लिए बिंदु हैं।

सदस्यों की संख्या का चयन

ध्यान रखें कि प्रतिकृति सेट बनाने के लिए तत्वों की न्यूनतम संख्या 3 है। आप तीन प्रकार के नोड्स को न्यूनतम एक प्राथमिक और एक द्वितीयक नोड के साथ मिला सकते हैं।

इस गाइड में हम 3 सदस्यों, एक प्राथमिक और दो मानक दूसरी तैनाती कर रहे हैं।

ध्यान दें: मध्यस्थों और माध्यमिक सदस्यों के मिश्रण के साथ अधिकतम 7 मतदान सदस्य रखने की सिफारिश की जाती है।

एक नाम चुनो

नाम सिर्फ संदर्भ के लिए है लेकिन आप इसे सेट के विन्यास में उपयोग कर रहे हैं। ध्यान रखें कि आपके उत्पादन वातावरण में एक से अधिक प्रतिकृति सेट हो सकती हैं, इसलिए अपने सेट के नाम की उपेक्षा न करें।

यह ट्यूटोरियल उपयोगकर्ता को सेट के नाम का चयन करने के लिए प्रोत्साहित करता है।

विभिन्न डेटा केंद्रों में सदस्यों का वितरण

यह ट्यूटोरियल एक ही डेटा सेंटर पर तैनात करने का सुझाव देता है ताकि आप संचार समस्याओं से बच सकें।

नोट: विभिन्न डेटा केंद्रों में तैनात करने के मामले में, वीपीएन के साथ अपने नोड्स को कवर करने की सिफारिश की जाती है

तैनाती के निर्देश

चरण 1: अपने बुनियादी ढांचे के लिए न्यूनतम नोड्स तैनात करें

Ubuntu 16.04 x64 के 3 नोड लॉन्च करें; यदि संभव हो तो अपने ग्राहक पोर्टल से उसी क्षेत्र में। जिस प्रोजेक्ट के साथ आप काम कर रहे हैं, उस प्रकार के अनुसार उनका नाम रखना न भूलें और इन सभी नोड्स में एक ही सर्वर का आकार सुनिश्चित करें ।

आपके द्वारा अपने 3 नोड्स तैनात करने के बाद, आपको यह सुनिश्चित करना होगा कि प्रत्येक नोड बाकी के साथ बात कर सकता है। आपको दो नोड्स में ssh और उपयोग करने वाले अन्य लोगों तक पहुंचने की आवश्यकता है ping -c 4 EXAMPLE_IP। EXAMPLE_IPअपने नोड्स के वास्तविक आईपी में बदलें ।

यहां आप दो नोड्स के बीच सफल संचार का एक उदाहरण देख सकते हैं।

root@foo_node:~# ping -c 4 EXAMPLE_IP
PING EXAMPLE_IP (EXAMPLE_IP) 56(84) bytes of data.
64 bytes from EXAMPLE_IP: icmp_seq=1 ttl=59 time=0.594 ms
64 bytes from EXAMPLE_IP: icmp_seq=2 ttl=59 time=0.640 ms
64 bytes from EXAMPLE_IP: icmp_seq=3 ttl=59 time=0.477 ms
64 bytes from EXAMPLE_IP: icmp_seq=4 ttl=59 time=0.551 ms

--- EXAMPLE_IP ping statistics ---
4 packets transmitted, 4 received, 0% packet loss, time 3021ms
rtt min/avg/max/mdev = 0.477/0.565/0.640/0.064 ms

चरण 2: अपने बुनियादी ढांचे के प्रत्येक नोड में MongoDB स्थापित करें

सामान्य तौर पर आप उबंटू के MongoDB पैकेज का उपयोग कर सकते हैं, लेकिन आधिकारिक समुदाय रेपो का उपयोग करना बेहतर है क्योंकि यह हमेशा अद्यतित रहता है। इस रेपो में ये पैकेज हैं:

• mongodb-org , समूह पैकेज जो चार घटकों को कवर करता है।
• mongodb-org-server , इसमें mongodडेमॉन (प्राथमिक प्रक्रिया जो डेटा अनुरोधों को संभालती है) शामिल है।
• mongodb-org-mongos , इसमें mongosडेमॉन (साझा तैनाती के लिए मार्ग सेवा) शामिल है।
• mongodb-org-shell , यह mongo shellजावास्क्रिप्ट इंटरफ़ेस है।
• mongodb-org-tools , प्रशासन गतिविधियों के लिए कुछ उपकरण।

पैकेजों को स्थापित करने के लिए आगे बढ़ें।

सार्वजनिक कुंजी को पैकेज प्रबंधन प्रणाली में आयात करें।

sudo apt-key adv --keyserver hkp://keyserver.ubuntu.com:80 --recv 0C49F3730359A14518585931BC711F9BA15703C6

MongoDB '/etc/apt/source.list.d/mongodb-org-3.4.list' के लिए सूची फ़ाइल बनाएँ।

echo "deb [ arch=amd64,arm64 ] http://repo.mongodb.org/apt/ubuntu xenial/mongodb-org/3.4 multiverse" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/mongodb-org-3.4.list

पैकेज डेटाबेस को अपडेट करें।

sudo apt-get update

MongoDB मेटापेज को स्थापित करें।

sudo apt-get install -y mongodb-org

MongoDB सेवा प्रारंभ करें।

sudo service mongod start

अब आप mongo shellकिसी भी बैश सत्र में खोल सकते हैं । ऐसा करने के लिए, आपको mongoकमांड का उपयोग करना होगा । आपको कुछ इसी तरह से बधाई दी जाएगी।

MongoDB shell version v3.4.7
connecting to: mongodb://127.0.0.1:27017
MongoDB server version: 3.4.7
Welcome to the MongoDB shell.
For interactive help, type "help".
For more comprehensive documentation, see http://docs.mongodb.org/
Questions? Try the support group
http://groups.google.com/group/mongodb-user
Server has startup warnings:
*Some extra logs are cut by the way*
>

सेवा को बंद करना न भूलें sudo service mongod stop, क्योंकि बाद में हम mongodकुछ मापदंडों के साथ फिर से शुरू करेंगे । सेट के सभी 3 नोड्स में इस प्रक्रिया को दोहराएं।

चरण 3: पहुंच कुंजी को कॉन्फ़िगर करें

Keyfile का उपयोग प्रतिकृति सेट प्रशासन में दो अवधारणाओं को लागू करता है। पहले वाला है Internal Authentication। डिफ़ॉल्ट रूप से आप mongo shellएक उपयोगकर्ता का उपयोग किए बिना एक सत्र शुरू कर सकते हैं और इस सत्र में डेटाबेस का पूर्ण नियंत्रण होगा, लेकिन जब आप प्रमाणीकरण के लिए एक कीफ़ाइल का उपयोग करते हैं तो आपका mongo shellसत्र नामक स्थिति तक पहुंच जाता है localhost exception। यह स्थिति केवल आपको व्यवस्थापक उपयोगकर्ता और प्रतिकृति सेट बनाने देती है। दूसरी अवधारणा है Role-Based Access Control, या दूसरे शब्दों में प्राधिकरण। इसे प्रशासनिक स्तर पर प्रतिकृति सेट पर लागू किया जाता है।

अपना कीफाइल बनाएं

कीफाइल सेट में उपयोग करने के लिए पासवर्ड है, यह पासवर्ड सेट के सभी सदस्यों में समान होना चाहिए । सुरक्षा बढ़ाने के लिए अपनी पसंद के उपकरण के साथ यादृच्छिक कुंजी का उपयोग करना महत्वपूर्ण है।

सामग्री 6 और 1064 वर्णों के बीच होनी चाहिए। इसके अलावा आपको read onlyकीफाइल की अनुमति निर्धारित करनी चाहिए ।

chmod 400 PATH_OF_YOUR_KEYFILE

प्रत्येक सेट सदस्य में कीफाइल रखें

अब आप प्रत्येक सेट सदस्य को कीफ़ाइल कॉपी करें, कृपया भविष्य के संदर्भ के लिए एक सुसंगत फ़ोल्डर का उपयोग करें, और इसे हटाने योग्य माध्यम में संग्रहीत न करें।

फ़ाइल के लिए एक फ़ोल्डर का उपयोग करें जो mongodएक्सेस कर सकता है।

प्रतिकृति सेट में कीफाइल का उपयोग करके लागू करें

इस चरण में हमें mongod daemon हर सेट सदस्य को शुरू करने की आवश्यकता है । mongodप्रक्रिया शुरू करने के दो तरीके हैं : एक कॉन्फ़िगर फ़ाइल का उपयोग करना या कमांड लाइन का उपयोग करना। दोनों काफी आसान तरीके हैं, लेकिन सिर्फ सादगी के लिए, यह ट्यूटोरियल कमांड लाइन संस्करण का उपयोग करता है।

कमांड लाइन विन्यास

इस कमांड में पहले आपके द्वारा चुने गए नाम का उपयोग करें।

mongod --keyFile PATH_OF_YOUR_KEYFILE --replSet "YOUR_SET_NAME"

डिफ़ॉल्ट mongodरूप से डेमॉन के रूप में नहीं चलता है। आपको इसे डेमॉन के रूप में पूरी तरह से चलाने --forkके upstartलिए पैरामीटर का उपयोग करने या उपयोग करने की आवश्यकता होगी । इस ट्यूटोरियल में हम mongodएक डेमन के रूप में चलने को प्रोत्साहित नहीं करते हैं ताकि आप लॉग को सीधे अपने टर्मिनल में देख सकें।

नोट: ध्यान से प्रतिकृति सेट का नाम टाइप करें क्योंकि एक बार बनाने के बाद आप इसे बदल नहीं सकते हैं।

चरण 4: सेट सदस्यों में से एक से स्थानीयहोस्ट इंटरफ़ेस से कनेक्ट करें

नोट: यदि आप mongodएक गैर-डेमॉन प्रक्रिया के रूप में चलाते हैं , तो आपको काम जारी रखने के लिए एक और ssh कनेक्शन खोलना होगा।

mongoखोलने के लिए आपको कमांड का उपयोग करना चाहिए mongo shell। यह सेट के किसी भी सदस्य में किया जा सकता है।

इस समय हम एक अवस्था में हैं जिसे कहा जाता है localhost exception। जब mongodप्रक्रिया को सेटअप करने के लिए एक कीफाइल का उपयोग किया जाता है , तो आप पढ़ने-लिखने के संचालन को लागू करने से पहले डेटाबेस व्यवस्थापक बनाने के लिए बाध्य होते हैं, लेकिन हम बाद में जाएंगे।

चरण 5: प्रतिकृति सेट शुरू करना

यह एक नाजुक हिस्सा है, हम चरण 4 के rs.initiate()अंदर mongo shellसे कमांड का उपयोग कर रहे हैं । इस कमांड का उपयोग करने से पहले आइए इसकी समीक्षा करें।

rs.initiate(
  {
    _id : <replicaSetName>,
    members: [
      { _id : 0, host : "example1.net:27017" },
      { _id : 1, host : "example2.net:27017" },
      { _id : 2, host : "example3.net:27017" }
    ]
  }
)

पहला _idफ़ील्ड एक स्ट्रिंग है और --replSetइससे मेल खाना चाहिए जो इससे पहले पारित किया गया था mongod। इसके अलावा, प्रत्येक मूल्य hostया तो आईपी या प्रतिकृति सेट के प्रत्येक सदस्य का डोमेन नाम होना चाहिए। प्रत्येक सदस्य में मोंगो उदाहरण का उपयोग करने वाले पोर्ट को जोड़ना न भूलें।

अब यह आपके डेटा पर कमांड को निष्पादित करने का समय है, यह electionए को ट्रिगर करेगा , फिर एक प्राथमिक स्वचालित रूप से चुना जाएगा।

यहां आपको ध्यान देना चाहिए कि आपका शेल कर्सर बदल गया है YOUR_SET_NAME:PRIMARY>या YOUR_SET_NAME:SECONDARY। इसका मतलब है कि एक सेट बनाना एक सफलता थी।

काम जारी रखने के लिए आपको खोजने की आवश्यकता है primary, यदि आपका कोर्स नहीं है। rs.status()प्रतिकृति सेट की जानकारी दिखाने और उसका पता लगाने के लिए कमांड का उपयोग करें primary। आप संपत्ति की तलाश में हैं "stateStr" : "PRIMARY"।

चरण 6: व्यवस्थापक बनाना

आपके पास स्थित होने के बाद primary, दर्ज करें mongo shellऔर अपने डेटा का उपयोग करके अगली कमांड चलाएं।

admin = db.getSiblingDB("admin")
admin.createUser(
  {
    user: "YOUR_USER",
    pwd: "YOU_PASSWORD",
    roles: [ { role: "userAdminAnyDatabase", db: "admin" } ]
  }
)

admin = db.getSiblingDB("admin")हिस्सा हमें में लिखने की सुविधा देता है adminएक अलग डेटाबेस से। यह नामक एक उपनाम बनाता है admin, इसलिए हम इसके बजाय इसका उपयोग करके कमांड निष्पादित कर सकते हैं।

यदि ऑपरेशन सफल होता है, तो आपको एक सूचना मिलेगी कि उपयोगकर्ता जोड़ा गया है।

Successfully added user: {
    "user" : "YOUR_USER",
    "roles" : [
        {
            "role" : "userAdminAnyDatabase",
            "db" : "admin"
        }
    ]
}

इस बिंदु पर, हमारे पास केवल सभी सर्वरों के लिए एक प्रशासक है, लेकिन प्रतिकृति सेट होने से हमें clusterAdminभूमिका के साथ एक उपयोगकर्ता होने के लिए मजबूर किया जाता है । हम केवल अलग-अलग चिंताओं के लिए एक अन्य उपयोगकर्ता बनाएंगे।

चरण 7: प्रशासन के रूप में प्रमाणित करना

हम इस सीमा तक पहुँच चुके हैं localhost exception, यही वजह है कि हमें उपयोगकर्ता को एक कदम पहले बनाया गया प्रमाणीकरण बदलना होगा।

आप mongo shellनिम्नलिखित के साथ अंदर उपयोगकर्ताओं को बदल सकते हैं ।

db.getSiblingDB("admin").auth("YOUR_ADMIN", "YOUR_PASSWORD" )

यदि आप पहले से ही mongo shellइस कमांड के उपयोग से नहीं जुड़े हैं ।

mongo -u "YOUR_ADMIN" -p "YOUR_PASSWORD" --authenticationDatabase "admin"

आपको उपयोगकर्ता के परिवर्तन के बारे में सूचित किया जाएगा, और आप अगले चरण पर जा सकते हैं।

चरण 8: क्लस्टर मास्टर बनाना

clusterAdminभूमिका प्रतिकृति सेट के उपयोगकर्ता पूर्ण नियंत्रण देता है। इसे बनाना उतना ही आसान है जितना कि एडमिन यूजर को बनाना।

db.getSiblingDB("admin").createUser(
  {
    "user" : "YOUR_USER",
    "pwd" : "YOUR_PASSWORD",
    roles: [ { "role" : "clusterAdmin", "db" : "admin" } ]
  }
)

ध्यान दें कि इस बार भूमिका बदल दी गई हैclusterAdmin ।

चरण 9: प्रतिकृति सेट में डेटा सम्मिलित करना

इस समय हमारे पास 2 व्यवस्थापक उपयोगकर्ता हैं: एक जिसका सर्वर पर कुल नियंत्रण है और दूसरा जिसका प्रतिकृति स्तर पर प्रशासनिक कार्यों तक पहुंच है। हालाँकि, हमारे पास ऐसे उपयोगकर्ता की कमी है, जिनके पास डेटाबेस का "उपयोग" करने की सुविधा है, इसलिए हम अब उस उपयोगकर्ता का निर्माण करेंगे।

admin = db.getSiblingDB("admin")
admin.createUser(
  {
    user: "YOUR_USER",
    pwd: "YOUR_PASSWORD",
    roles: [ { role: "userAdminAnyDatabase", db: "cars" } ]
  }
)

ध्यान दें कि इस बार हम dbहिस्सा बदल रहे हैं , वहां हम उपयोगकर्ता के लिए डेटाबेस को सुलभ बना रहे हैं, इस मामले में हम नाम के डेटाबेस का उपय���ग कर रहे हैं cars।

डेटाबेस अभी तक नहीं बनाया गया है। ऐसा करने के लिए, आपको इसे बनाने के लिए कुछ कमांड टाइप करने होंगे। स्विच करने carsडेटाबेस।

use cars

आप एक सूचना प्राप्त होगी: switched to db cars।

डेटाबेस अभी भी नहीं बनाया गया है, ऐसा करने के लिए आपको इसे कुछ लिखने की आवश्यकता है। हम निम्नलिखित उदाहरण का उपयोग कर रहे हैं।

db.models.insert({ make: "Dodge", model: "Viper", year: 2010 })

इस बार आपको सूचित किया जाएगा WriteResult({ "nInserted" : 1 })।

यदि आप चाहें, तो आप डेटाबेस की सभी वस्तुओं को find()विधि के साथ पुनः प्राप्त कर सकते हैं :

db.models.find()
{ "_id" : ObjectId("59acd8b55334882863541ff4"), "make" : "Dodge", "model" : "Viper", "year" : 2010 }

ध्यान दें कि _idआपके आउटपुट में भिन्न होगा, लेकिन अन्य डेटा समान होना चाहिए। पर्याप्त समय को देखते हुए, यह डेटा अन्य सदस्यों को दोहराया जाएगा।

निष्कर्ष

एक रेप्लिका सेट बनाना पहली बार में चुनौतीपूर्ण हो सकता है क्योंकि समझने के लिए बहुत सारी जानकारी है, लेकिन एक बार जब आप इसके पीछे का विचार प्राप्त कर लेते हैं तो आप इसे एक हवा में तैनात कर सकते हैं, इसलिए यदि आप इसे पहली बार में समझ नहीं पाते हैं तो इसे न छोड़ें। ध्यान रखें कि MongoDB प्रशासन में प्रतिकृति सेट महत्वपूर्ण है क्योंकि यह लोड बैलेंसिंग जैसी उन्नत सुविधाओं को जोड़ने की संभावना को खोलता है।